机器人技术课件：康复机器人简介.pptx

1康复机器人简介§7.1.2康复机器人训练模式§7.1.3康复机器人研究背景和意义§7.1.1神经康复的可塑性原理

2§7.1.1神经康复的可塑性原理一、中枢神经损伤来源脑卒中外伤性脑损伤脊髓损伤脑卒中是指突然发生的、由脑血管病变引起的局限性或全脑性功能障碍，持续时间超过24小时或引起死亡的临床症候群。它包括缺血性脑血栓、脑栓塞、脑出血和蛛网膜下腔出血，具有发病率高、死亡率高、致残率高、复发率高，以及并发症多的特点。外力导致的颅骨、脑膜、脑血管和脑组织的形变所引起的神经功能障得。外伤性脑损伤的主要致伤原因包括交通事故、工伤、运动损伤等，可导致认知、语言远动等功能障碍。最近几年，由于交通事故、自然灾害频发，脊髓损伤发生率居高不下。根据以往数据测算，我国每年新增的脊髓损伤患者达60000人；我国的脊髓损伤患者总数比世界其他任何国家都多

3§7.1.1神经康复的可塑性原理二、可塑性原理及治疗方法为了主动适应和反映外界环境的各种变化，中枢神经(包括脑神经、脊髓神经等)能发生局部的结构和功能的改变，并维持一段时间，这就是可塑性(plasticity)。康复医学的大量临床试验也证明，对瘫痪肢体长期的、足够强度的康复训练对患肢神经系统康复和运动功能恢复非常有效。物理疗法作业疗法运动疗法物理疗法主要是应用物理因子，如电、光、声、磁、水、蜡等作用于人体，并通过人体的神经、体液、内分泌等生理调节机制促使者康复的一类疗法。作业疗法是有目的、有针对性地从日常生活活动、职业劳动和认知活动中选择一些作业项目对患者进行训练以缓解症状，改善功能。运动疗法是徒手或者借助器械以使患者产生主动或者被动的运动，恢复其运动功能。

4§7.1.2康复机器人训练模式一、康复机器人训练模式训练模式描述特点被动模式“位置控制”“机器人主导”模式，康复机器人帮助患者跟踪预定轨迹，通过重复跟踪执行被动训练。通过反复强化运动促进肢体运动功能的恢复并减少肌肉萎缩，但是缺乏患者的主动参与，降低了患者积极性。主动模式“患者主导”模式，当患者有自愿动作的意图时，康复机器人会修改其轨迹和辅助力。患者的意图参与进康复训练，大大提高了患者的积极性。主动辅助模式主动模式的一种，患者首先在没有辅助的情况下移动肢体，并且当力达到一定值时，康复机器人辅助患者进行动作。允许患者的肢体在无辅助的情况下移动，提高患者自主运动能力。主动抗阻模式主动模式的一种，当患者移动肢体时，康复机器人提供阻力，使患者的康复具有挑战性。适用于高强度恢复的患者，康复器提供抵抗力使运动具有挑战性，增强肌肉能力。其他模式镜像运动模式；等速运动模式。从治疗师提供的方案出发，通过机器人试图提供一定的辅助或者阻力，更加人性化，但比较难控制。

5§7.1.3康复机器人研究背景及意义康复机器人研究背景及意义研究背景研究意义需要康复治疗人数多：8500万残疾人，4400多万失能和半失能老人，还有近3亿慢性病人传统治疗达不到康复需求：康复医师数目少治疗手段规范性不高，难以客观评定康复过程耗时、耗力康复治疗手段单一，难以满足多样化需求康复机器人的发展和优势减轻康复医师工作强度规范康复训练、治疗模式实时控制治疗强度，可有效评价康复效果符合我国提出的”人人享有康复服务“目标康复机器人可以提高肢体残障患者生活质量、减轻家庭负担、社会压力

6§7.2康复机器人的分类§7.2.2下肢康复机器人§7.2.1上肢康复机器人

7§7.2.1上肢康复机器人一、上肢康复机器人(a)ARMin(b)ARMin-Ⅱ(c)ARMin-Ⅲ瑞士Zurich大学的Nef等最先开发的ARMin系列机器人，逐步发展出了ARmin-Ⅲ机器人。ARMin-Ⅲ机器人是6-DOF半外骨骼装置，肩部3个自由度，肘部单自由度，并且附加模块提供了下臂和腕部自由度。其可实现肩部、肘部和腕部的上肢全范围训练。

8§7.2.1上肢康复机器人一、上肢康复机器人瑞士Armeo?Spring机器人是一种6-DOF的外骨骼式手臂矫形康复训练机器人，动力部分采用辅助平衡弹簧结构。德克萨斯大学研制出Harmony上肢康复机器人，可以实现两侧手臂同时进行训练，提高偏瘫患者肢体协调性。

9§7.2.1下肢康复机器人二、下肢康复机器人--连杆驱动MotionMaker机器人是一种坐卧式下肢康复机器人ReWalk是由其同名公司研制的一款用于辅助人体行走的外骨骼系统

10§9.2.1下肢康复机器人二、下肢康复机器人--索牵引Barbosa等人设计了一款利用索牵引的下肢康复机器人，在使用时可以根据需求改变索的牵引位置，单独完成患者的髋关节、膝关节和踝关节的康复训练任务。邹宇鹏等人设计了一种可移动式下肢康复机器人，该机器人以索为驱动元件，通过对小腿的位姿控制和负载力控制，实现了针对不同康复阶